CN105988272A - 投影系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种投影系统及其控制方法，包括：光源系统，用于依序产生三种颜色的基色光；光调制系统，所述光调制系统包括至少一个光调制器，所述光调制器用于对所述基色光进行调制；控制系统，用于根据灰阶位数将每一帧源图像中每种基色光的时长划分为多个调制时段，将所述调制时段依次排列，其中至少一种基色光的至少两个调制时段间隔排列，并按照所述调制时段的排列次序控制所述光源系统在每个调制时段内产生相应颜色的基色光，控制所述光调制器对相应颜色的基色光进行调制。大大提高了不同颜色的基色光的切换速度，从而大大降低了彩虹效应对投影图像质量的影响。

Description

投影系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及投影仪技术领域，更具体地说，涉及一种投影系统及其控制方法。
背景技术
现有的一种投影系统，如图1所示，包括固态光源101、旋转色轮102、匀光装置103、空间光调制器104和投影镜头105等，其中，固态光源101大多采用蓝光光源，旋转色轮102至少包括具有红光荧光粉R的第一区域、具有绿光荧光粉G的第二区域和具有蓝光荧光粉B的第三区域。当旋转色轮102绕轴1020旋转时，固态光源101发射的蓝光会入射到具有不同荧光粉的不同区域上，进而激发出具有时序的红、绿、蓝三颜色的基色光，该基色光经过匀光装置103进行匀光以及空间光调制器104进行图像调制后，通过投影镜头105投射到屏幕106上。
目前常用的空间光调制器，如DMD(Digital Micro mirror Device，数字微镜器件)，通常是以二进制的方式进行图像的灰阶调制。以4位灰阶为例，光源依次产生红、绿、蓝三种基色光后，DMD将每种基色光分成4个时段进行调制，如将红基色光分成R1、R2、R3和R4，将绿基色光分成G1、G2、G3和G4，将蓝基色光分成B1、B2、B3和B4，其调制时序如图2所示，先将红基色光的4个时段调制完成后，再进行绿基色光和蓝基色光的4个时段的调制，其中，各段红基色光的时长关系为TR420＝TR321＝TR222＝TR123，各段绿基色光的时长关系为TG420＝TG321＝TG222＝TG123，各段蓝基色光的时长关系为TB420＝TB321＝TB222＝TB123。
上述投影系统中，通过旋转色轮的旋转来产生时序的红绿蓝基色光，也就是说，不同颜色的基色光之间的切换速度取决于旋转色轮的转速，这就导致不同颜色的基色光之间的切换速度较低，进而导致投影显示的图像出现彩虹效应，影响投影显示图像的质量。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种投影系统及其控制方法，以解决现有投影系统出现彩虹效应影响投影图像质量的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种投影系统，包括：
光源系统，用于依序产生三种颜色的基色光；
光调制系统，所述光调制系统包括至少一个光调制器，所述光调制器用于对所述基色光进行调制；
控制系统，用于根据灰阶位数将每一帧源图像中每种基色光的时长划分为多个调制时段，将所述调制时段依次排列，其中至少一种基色光的至少两个调制时段间隔排列，并按照所述调制时段的排列次序控制所述光源系统在每个调制时段内产生相应颜色的基色光，控制所述光调制器对相应颜色的基色光进行调制。
优选的，当所述三种颜色的基色光包括第一基色光、第二基色光和第三基色光时，所述至少一种基色光的至少两个调制时段间隔排列包括：
所述第一基色光的任意两个调制时段之间包括所述第二基色光的任一调制时段和/或所述第三基色光的任一调制时段，且所述第二基色光的任一调制时段和所述第三基色光的任一调制时段依次排列。
优选的，当所述第一基色光、第二基色光和第三基色光均包括第1调制时段～第N调制时段时，所述第一基色光的任意两个调制时段之间包括第二基色光的任一调制时段和/或第三基色光的任一调制时段包括：
所述第一基色光的第1调制时段和第2调制时段之间包括依次排列的第二基色光的第1调制时段和第三基色光的第1调制时段，所述第一基色光的第2调制时段和第3调制时段之间包括依次排列的第二基色光的第2调制时段和第三基色光的第2调制时段，依次类推，所述第一基色光的第N-1调制时段和第N调制时段之间包括依次排列的第二基色光的第N-1调制时段和第三基色光的第N-1调制时段，其中，N为大于1的自然数。
优选的，所述光源系统包括第一可调制光源、第二可调制光源和第三可调制光源；
所述第一可调制光源用于发射第一基色光；
所述第二可调制光源用于发射第二基色光；
所述第三可调制光源用于发射第三基色光。
优选的，所述控制系统按照所述调制时段的排列次序控制相应的可调制光源开启且控制其他可调制光源关闭，来在每个调制时段内产生相应颜色的基色光。
优选的，所述光源系统包括激发光源、光学切换装置、第一色轮、第二色轮和第三色轮；
所述激发光源用于发射激发光；
所述光学切换装置用于将所述激发光切换至所述第一色轮、第二色轮或第三色轮上，以产生第一基色光、第二基色光或第三基色光。
优选的，所述控制系统按照所述调制时段的排列次序控制所述光学切换装置将所述激发光切换至相应的色轮上，来在每个调制时段内产生相应颜色的基色光。
优选的，所述投影系统还包括第一滤光片、第二滤光片和第三滤光片；
所述第一滤光片设置在所述第一色轮的出光面，用于透射所述第一基色光过滤掉其他光；
所述第二滤光片设置在所述第二色轮的出光面，用于透射所述第二基色光过滤掉其他光；
所述第三滤光片设置在所述第三色轮的出光面，用于透射所述第三基色光过滤掉其他光。
优选的，所述光源系统包括激发光源、第一偏振转换器、第二偏振转换器、第一分光棱镜、第二分光棱镜、反射镜、第一色轮、第二色轮和第三色轮；
所述激发光源用于发射激发光，所述激发光为第一偏振光；
所述第一偏振转换器用于将所述第一偏振光转换为第二偏振光或者直接透射所述第一偏振光，所述第一偏振光和第二偏振光相互垂直；
所述第一分光棱镜用于透射所述第一偏振光，并将所述第二偏振光反射至所述第一色轮上，以产生第一基色光；
所述第二偏振转换器用于将所述第一偏振光转换为第二偏振光或者直接透射所述第一偏振光；
所述第二分光棱镜用于透射所述第一偏振光，并将所述第二偏振光反射至所述第二色轮上，以产生第二基色光；
所述反射镜用于将所述第一偏振光反射至所述第三色轮上，以产生第三基色光。
优选的，所述控制系统按照所述调制时段的排列次序控制相应的偏振转换器进行转换或透射，来在每个调制时段内产生相应颜色的基色光。
优选的，所述投影系统还包括第一检偏器、第二检偏器和第三检偏器；
所述第一检偏器位于所述第一分光棱镜和第一色轮之间，用于透射所述第二偏振光过滤掉其他光；
所述第二检偏器位于所述第二分光棱镜和第二色轮之间，用于透射所述第二偏振光过滤掉其他光；
所述第三检偏器位于所述反射镜和第三色轮之间，用于透射所述第一偏振光过滤掉其他光。
优选的，所述投影系统还包括位于所述色轮和所述光调制器之间的合光系统，所述合光系统包括反射镜、第一二向色镜和第二二向色镜；
所述反射镜用于将所述第一基色光反射至所述第一二向色镜；
所述第一二向色镜用于透射所述第一基色光，并将所述第二基色光反射至所述第二二向色镜；
所述第二二向色镜用于透射所述第一基色光和第二基色光，并反射所述第三基色光，或者用于反射所述第一基色光和第二基色光，并透射所述第三基色光。
优选的，所述第一色轮为具有红光荧光粉的色轮，所述第二色轮为具有绿光荧光粉的色轮，所述第三色轮为具有蓝光荧光粉的色轮或散射轮。
一种投影系统的控制方法，应用于上述任一项所述的投影系统，包括：
根据灰阶位数将每一帧源图像中每种基色光的时长划分为多个调制时段；
将所述调制时段依次排列，其中，至少一种基色光的至少两个调制时段间隔排列；
按照所述调制时段的排列次序控制所述光源系统在每个调制时段内产生相应颜色的基色光，控制所述光调制器对相应颜色的基色光进行调制。
优选的，当所述三种颜色的基色光包括第一基色光、第二基色光和第三基色光时，所述至少一种基色光的至少两个调制时段间隔排列包括：
所述第一基色光的任意两个调制时段之间包括所述第二基色光的任一调制时段和/或所述第三基色光的任一调制时段，且所述第二基色光的任一调制时段和所述第三基色光的任一调制时段依次排列。
优选的，当所述第一基色光、第二基色光和第三基色光均包括第1调制时段～第N调制时段时，所述第一基色光的任意两个调制时段之间包括第二基色光的任一调制时段和/或第三基色光的任一调制时段包括：
所述第一基色光的第1调制时段和第2调制时段之间包括依次排列的第二基色光的第1调制时段和第三基色光的第1调制时段，所述第一基色光的第2调制时段和第3调制时段之间包括依次排列的第二基色光的第2调制时段和第三基色光的第2调制时段，依次类推，所述第一基色光的第N-1调制时段和第N调制时段之间包括依次排列的第二基色光的第N-1调制时段和第三基色光的第N-1调制时段，其中，N为大于1的自然数。
优选的，当所述光源系统包括第一可调制光源、第二可调制光源和第三可调制光源时，所述按照所述调制时段的排列次序控制所述光源系统在每个调制时段内产生相应颜色的基色光为：
按照所述调制时段的排列次序控制相应的可调制光源开启、控制其他可调制光源关闭，来在每个调制时段内产生相应颜色的基色光。
优选的，当所述光源系统包括激发光源、光学切换装置、第一色轮、第二色轮和第三色轮时，所述按照所述调制时段的排列次序控制所述光源系统在每个调制时段内产生相应颜色的基色光为：
按照所述调制时段的排列次序控制所述光学切换装置将所述激发光切换至相应的色轮上，来在每个调制时段内产生相应颜色的基色光。
优选的，当所述光源系统包括激发光源、第一偏振转换器、第二偏振转换器、第一分光棱镜、第二分光棱镜、反射镜、第一色轮、第二色轮和第三色轮时，所述按照所述调制时段的排列次序控制所述光源系统在每个调制时段内产生相应颜色的基色光为：
按照所述调制时段的排列次序控制相应的偏振转换器进行转换或透射，来在每个调制时段内产生相应颜色的基色光。
与现有技术相比，本发明所提供的技术方案具有以下优点：
本发明所提供的投影系统及其控制方法，根据灰阶位数将每一帧源图像中每种基色光的时长划分为多个调制时段，将所述调制时段依次排列，其中至少一种基色光的至少两个调制时段间隔排列，并按照所述调制时段的排列次序控制所述光源系统在每个调制时段内产生相应颜色的基色光，控制所述光调制器对相应颜色的基色光进行调制，这样当至少一种基色光的至少两个调制时段间隔排列时，需先进行一种基色光的一个调制时段的调制，再进行另一种基色光的一个调制时段的调制，与现有技术中将一种基色光的所有调制时段都调制完成后，再进行另一种基色光的调制时段的方式相比，大大提高了不同颜色的基色光的切换速度，从而大大降低了彩虹效应对投影图像质量的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有的一种投影系统的结构示意图；
图2为现有的一种投影系统的调制时段次序图；
图3为本发明实施例一提供的一种投影系统的结构示意图；
图4为本发明提供的一种调制时段的次序图；
图5为本发明提供的另一种调制时段的次序图；
图6为本发明实施例二提供的一种投影系统的结构示意图；
图7为本发明实施例三提供的一种投影系统的结构示意图；
图8为本发明实施例四提供的一种投影系统的控制方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本实施例提供了一种投影系统，该投影系统包括光源系统、光调制系统和控制系统，其中，光源系统用于依序产生三种颜色的基色光；光调制系统包括至少一个光调制器，该光调制器用于对基色光进行调制；控制系统用于根据灰阶位数将每一帧源图像中每种基色光的时长划分为多个调制时段，将调制时段依次排列，其中至少一种基色光的至少两个调制时段间隔排列，并按照调制时段的排列次序控制光源系统在每个调制时段内产生相应颜色的基色光，控制光调制器对相应颜色的基色光进行调制。
其中，当三种颜色的基色光包括第一基色光、第二基色光和第三基色光时，至少一种基色光的至少两个调制时段间隔排列包括：第一基色光的任意两个调制时段之间包括第二基色光的任一调制时段和/或第三基色光的任一调制时段，且第二基色光的任一调制时段和第三基色光的任一调制时段依次排列。
进一步地，当第一基色光、第二基色光和第三基色光均包括第1调制时段～第N调制时段时，第一基色光的任意两个调制时段之间包括第二基色光的任一调制时段和/或第三基色光的任一调制时段包括：第一基色光的第1调制时段和第2调制时段之间包括依次排列的第二基色光的第1调制时段和第三基色光的第1调制时段，第一基色光的第2调制时段和第3调制时段之间包括依次排列的第二基色光的第2调制时段和第三基色光的第2调制时段，依次类推，第一基色光的第N-1调制时段和第N调制时段之间包括依次排列的第二基色光的第N-1调制时段和第三基色光的第N-1调制时段，其中，N为大于1的自然数。
本实施例中的投影系统，如图3所示，光源系统包括第一可调制光源501、第二可调制光源502和第三可调制光源503；第一可调制光源501用于发射第一基色光如红光R；第二可调制光源502用于发射第二基色光如绿光G；第三可调制光源503用于发射第三基色光如蓝光B；光调制系统包括一个光调制器504；控制系统507按照调制时段的排列次序控制相应的可调制光源开启且控制其他可调制光源关闭，来在每个调制时段内产生相应颜色的基色光。
例如，当调制时段的排列次序为第一基色光R的第N-1调制时段和第N调制时段之间包括依次排列的第二基色光G的第N-1调制时段和第三基色光B的第N-1调制时段时，以4位灰阶为例，如图4所示，调制时段的排列次序为第一基色光即红光的第1调制时段R1、第二基色光即绿光的第1调制时段G1、第三基色光即蓝光的第1调制时段B1、红光的第2调制时段R2…蓝光的第4调制时段B4。
此时，控制系统507按照此顺序在红光的第1调制时段R1内开启第一可调制光源501、关闭第二可调制光源502和第三可调制光源503，在绿光的第1调制时段G1内开启第二可调制光源502、关闭第一可调制光源501和第三可调制光源503，在蓝光的第1调制时段B1内开启第三可调制光源503、关闭第一可调制光源501和第二可调制光源502，后续的调制时段以此类推。
与此同时，控制系统507在红光的第1调制时段R1内控制光调制器504对红光进行第一位灰阶调制，在绿光的第1调制时段G1内控制光调制器504对绿光进行第一位灰阶调制，在蓝光的第1调制时段B1内控制光调制器504对蓝光进行第一位灰阶调制，后续的调制时段以此类推。经过光调制器504进行调制后的红光、绿光和蓝光合成一束光，并经过投影镜头505等进行投影。
当然，本发明并不仅限于此，在其他实施例中，以4位灰阶为例，如图5所示，调制时段的排列次序还可以为红光的第1调制时段R1、绿光的第4调制时段G4、蓝光的第1调制时段B1、红光的第2调制时段R2、绿光的第3调制时段G3、蓝光的第2调制时段B2、红光的第3调制时段R3、绿光的第2调制时段G2、蓝光的第3调制时段B3、红光的第4调制时段R4、绿光的第1调制时段G1、蓝光的第4调制时段B4。当然，调制时段的排列次序可根据实际情况进行排列，在此不一一列举。
本实施例提供的投影系统，根据灰阶位数将每一帧源图像中每种基色光的时长划分为多个调制时段，将调制时段依次排列，其中至少一种基色光的至少两个调制时段间隔排列，并按照调制时段的排列次序控制相应地可调制光源在每个调制时段内产生相应颜色的基色光，控制光调制器对相应颜色的基色光进行调制，这样当至少一种基色光的至少两个调制时段间隔排列时，需先进行一种基色光的一个调制时段的调制，再进行另一种基色光的一个调制时段的调制，与现有技术中将一种基色光的所有调制时段都调制完成后，再进行另一种基色光的调制时段的方式相比，大大提高了不同颜色的基色光的切换速度，从而大大降低了彩虹效应对投影图像质量的影响。
实施例二
本实施例提供了一种投影系统，与上述实施例的不同之处在于，本实施例中的光源系统如图6所示，包括激发光源801、光学切换装置802、第一色轮805、第二色轮804和第三色轮803，激发光源801用于发射激发光；光学切换装置802可切换激发光的传播路径，即用于将激发光切换至第一色轮805、第二色轮804或第三色轮803上，以产生第一基色光、第二基色光或第三基色光，其中，第一色轮805具有红光荧光粉，在激发光的照射下产生第一基色光即红光R，第二色轮804具有绿光荧光粉，在激发光的照射下产生第二基色光即绿光G，第三色轮803具有蓝光荧光粉或散射粉，在激发光的照射下产生第三基色光即蓝光B；光调制系统包括一个光调制器813；控制系统816按照调制时段的排列次序控制光学切换装置802将激发光切换至相应的色轮上，来在每个调制时段内产生相应颜色的基色光。
此外，投影系统还包括第一滤光片808、第二滤光片807和第三滤光片806；第一滤光片808设置在第一色轮805的出光面，用于透射第一基色光过滤掉其他光；第二滤光片807设置在第二色轮804的出光面，用于透射第二基色光过滤掉其他光；第三滤光片806设置在第三色轮803的出光面，用于透射第三基色光过滤掉其他光。
该投影系统还包括位于色轮和光调制器之间的合光系统，合光系统包括反射镜811、第一二向色镜810和第二二向色镜809；反射镜811用于将第一基色光反射至第一二向色镜810；第一二向色镜810用于透射第一基色光，并将第二基色光反射至第二二向色镜809；第二二向色镜809用于反射第一基色光和第二基色光，并透射第三基色光。当然，本实施例提供的投影系统还包括匀光装置812，用于均匀化第一基色光、第二基色光和第三基色光。
优选的，当调制时段的排列次序为第一基色光R的第N-1调制时段和第N调制时段之间包括依次排列的第二基色光G的第N-1调制时段和第三基色光B的第N-1调制时段时，以4位灰阶为例，如图4所示，调制时段的排列次序为第一基色光即红光的第1调制时段R1、第二基色光即绿光的第1调制时段G1、第三基色光即蓝光的第1调制时段B1、红光的第2调制时段R2…蓝光的第4调制时段B4。
此时，在第一基色光的第1调制时段R1内，控制系统816控制光学切换装置802将激发光切换至第一色轮805，以产生第一基色光红光；在第二基色光的第1调制时段G1内，控制系统816控制光学切换装置802将激发光切换至第二色轮804，以产生第二基色光绿光；在第三基色光的第1调制时段B1内，控制系统816控制光学切换装置802将激发光切换至第三色轮803，以产生第三基色光蓝光，后续的调制时段以此类推。
与此同时，控制系统816在红光的第1调制时段R1内控制光调制器813对红光进行第一位灰阶调制，在绿光的第1调制时段G1内控制光调制器813对绿光进行第一位灰阶调制，在蓝光的第1调制时段B1内控制光调制器813对蓝光进行第一位灰阶调制，后续的调制时段以此类推。经过光调制器813进行调制后的红光、绿光和蓝光合成一束光，并经过投影镜头814进行投影。
本实施例提供的投影系统，根据灰阶位数将每一帧源图像中每种基色光的时长划分为多个调制时段，将调制时段依次排列，其中至少一种基色光的至少两个调制时段间隔排列，并按照调制时段的排列次序控制光学切换装置在每个调制时段内将激发光切换至相应地色轮，以产生相应颜色的基色光，同时控制光调制器对相应颜色的基色光进行调制，这样当至少一种基色光的至少两个调制时段间隔排列时，需先进行一种基色光的一个调制时段的调制，再进行另一种基色光的一个调制时段的调制，与现有技术中将一种基色光的所有调制时段都调制完成后，再进行另一种基色光的调制时段的方式相比，大大提高了不同颜色的基色光的切换速度，从而大大降低了彩虹效应对投影图像质量的影响。
实施例三
本实施例提供了一种投影系统，与上述实施例的不同之处在于，本实施例中的光源系统如图7所示，光源系统包括激发光源901、第一偏振转换器902、第二偏振转换器904、第一分光棱镜903、第二分光棱镜905、反射镜916、第一色轮909、第二色轮910和第三色轮911；激发光源901用于发射激发光，该激发光为第一偏振光；第一偏振转换器902用于将第一偏振光转换为第二偏振光或者直接透射第一偏振光，其中第一偏振光和第二偏振光相互垂直，如S偏振态的光和P偏振态的光；第一分光棱镜903用于透射第一偏振光，并将第二偏振光反射至第一色轮909上，以产生第一基色光；第二偏振转换器904用于将第一偏振光转换为第二偏振光或者直接透射第一偏振光；第二分光棱镜905用于透射第一偏振光，并将第二偏振光反射至第二色轮910上，以产生第二基色光；反射镜916用于将第一偏振光反射至第三色轮911上，以产生第三基色光；控制系统920按照调制时段的排列次序控制相应的偏振转换器进行转换或透射，来在每个调制时段内产生相应颜色的基色光。
本实施例中，投影系统还包括第一检偏器906、第二检偏器907和第三检偏器908；第一检偏器906位于第一分光棱镜903和第一色轮909之间，用于透射第二偏振光过滤掉其他光；第二检偏器907位于第二分光棱镜905和第二色轮910之间，用于透射第二偏振光过滤掉其他光；第三检偏器908位于反射镜916和第三色轮911之间，用于透射第一偏振光过滤掉其他光。
所述投影系统还包括位于所述色轮和所述光调制器之间的合光系统，所述合光系统包括反射镜912、第一二向色镜913和第二二向色镜914；反射镜912用于将第一基色光反射至第一二向色镜913；第一二向色镜913用于透射第一基色光，并将第二基色光反射至第二二向色镜914；第二二向色镜914用于透射第一基色光和第二基色光，并反射第三基色光。当然，本实施例提供的投影系统还包括匀光装置815，用于均匀化第一基色光、第二基色光和第三基色光。
本实施例中，激发光源901为发射蓝光的半导体激光器或发光二极管，第一色轮909为具有红光荧光粉的色轮，第二色轮910为具有绿光荧光粉的色轮，第三色轮911为具有蓝光荧光粉的色轮或散射轮。也就是说，第一基色光为红光R，第二基色光为绿光G，第三基色光为蓝光B。
优选的，当调制时段的排列次序为第一基色光R的第N-1调制时段和第N调制时段之间包括依次排列的第二基色光G的第N-1调制时段和第三基色光B的第N-1调制时段时，以4位灰阶为例，如图4所示，调制时段的排列次序为第一基色光即红光的第1调制时段R1、第二基色光即绿光的第1调制时段G1、第三基色光即蓝光的第1调制时段B1、红光的第2调制时段R2…蓝光的第4调制时段B4。
此时，在第一基色光的第1调制时段R1内，控制系统920控制第一偏振转换器902将第一偏振光转换为第二偏振光，之后第一分光棱镜903将第二偏振光反射至第一色轮909上，以产生第一基色光红光；在第二基色光的第1调制时段G1内，控制系统920控制第一偏振转换器902直接透射第一偏振光，之后第一分光棱镜903透射第一偏振光，然后控制系统920控制第二偏振转换器904将第一偏振光转换为第二偏振光，之后第二分光棱镜905将第二偏振光反射至第二色轮910上，以产生第二基色光绿光；在第三基色光的第1调制时段B1内，控制系统920控制第一偏振转换器902直接透射第一偏振光，之后第一分光棱镜903透射第一偏振光，然后控制系统920控制第二偏振转换器904直接透射第一偏振光，之后第二分光棱镜905透射第一偏振光，反射镜916将第一偏振光反射至第二色轮911上，以产生第三基色光蓝光，后续的调制时段以此类推。
与此同时，控制系统920在红光的第1调制时段R1内控制光调制器917对红光进行第一位灰阶调制，在绿光的第1调制时段G1内控制光调制器917对绿光进行第一位灰阶调制，在蓝光的第1调制时段B1内控制光调制器917对蓝光进行第一位灰阶调制，后续的调制时段以此类推。经过光调制器917进行调制后的红光、绿光和蓝光合成一束光，并经过投影镜头918等进行投影。
本实施例提供的投影系统，根据灰阶位数将每一帧源图像中每种基色光的时长划分为多个调制时段，将调制时段依次排列，其中至少一种基色光的至少两个调制时段间隔排列，并按照调制时段的排列次序控制偏振转换器在每个调制时段内进行转换或直接透射，以便分光棱镜等将相应偏振光反射至相应的色轮上产生相应颜色的基色光，同时控制光调制器对相应颜色的基色光进行调制，这样当至少一种基色光的至少两个调制时段间隔排列时，需先进行一种基色光的一个调制时段的调制，再进行另一种基色光的一个调制时段的调制，与现有技术中将一种基色光的所有调制时段都调制完成后，再进行另一种基色光的调制时段的方式相比，大大提高了不同颜色的基色光的切换速度，从而大大降低了彩虹效应对投影图像质量的影响。
实施例四
本实施例提供了一种投影系统的控制方法，应用于上述任一实施例提供的投影系统，如图8所示，该控制方法包括：
S1001：根据灰阶位数将每一帧源图像中每种基色光的时长划分为多个调制时段；
例如，当灰阶位数为4时，可将每一帧源图像中的每种基色光的时长划分为4个调制时段，即将第一基色光如红光的时长均划分为4个调制时段R1、R2、R3、R4，将第二基色光如绿光的时长划分为4个调制时段G1、G2、G3、G4，将第三基色光如蓝光的时长划分为4个调制时段B1、B2、B3、B4。
S1002：将所述调制时段依次排列，其中，至少一种基色光的至少两个调制时段间隔排列；
当三种颜色的基色光包括第一基色光、第二基色光和第三基色光时，至少一种基色光的至少两个调制时段间隔排列包括：第一基色光的任意两个相邻的调制时段之间包括第二基色光的任一调制时段和第三基色光的任一调制时段，且第二基色光的任一调制时段和第三基色光的任一调制时段依次排列。
当第一基色光、第二基色光和第三基色光均包括第1调制时段～第N调制时段时，第一基色光的任意两个相邻的调制时段之间包括第二基色光的任一调制时段和/或第三基色光的任一调制时段包括：
第一基色光的第1调制时段和第2调制时段之间包括依次排列的第二基色光的第1调制时段和第三基色光的第1调制时段，第一基色光的第2调制时段和第3调制时段之间包括依次排列的第二基色光的第2调制时段和第三基色光的第2调制时段，依次类推，第一基色光的第N-1调制时段和第N调制时段之间包括依次排列的第二基色光的第N-1调制时段和第三基色光的第N-1调制时段，其中，N为大于1的自然数。
S1003：按照调制时段的排列次序控制光源系统在每个调制时段内产生相应颜色的基色光，控制光调制器对相应颜色的基色光进行调制。
当光源系统包括第一可调制光源、第二可调制光源和第三可调制光源时，所述按照调制时段的排列次序控制光源系统在每个调制时段内产生相应颜色的基色光为：按照调制时段的排列次序控制相应的可调制光源开启、控制其他可调制光源关闭，来在每个调制时段内产生相应颜色的基色光。
当光源系统包括激发光源、光学切换装置、第一色轮、第二色轮和第三色轮时，所述按照调制时段的排列次序控制光源系统在每个调制时段内产生相应颜色的基色光为：按照调制时段的排列次序控制光学切换装置将激发光切换至相应的色轮上，来在每个调制时段内产生相应颜色的基色光。
当光源系统包括激发光源、第一偏振转换器、第二偏振转换器、第一分光棱镜、第二分光棱镜、反射镜、第一色轮、第二色轮和第三色轮时，所述按照调制时段的排列次序控制光源系统在每个调制时段内产生相应颜色的基色光为：按照调制时段的排列次序控制相应的偏振转换器进行转换或透射，来在每个调制时段内产生相应颜色的基色光。
本实施例提供的投影系统的控制方法，根据灰阶位数将每一帧源图像中每种基色光的时长划分为多个调制时段，将所述调制时段依次排列，其中至少一种基色光的至少两个调制时段间隔排列，并按照所述调制时段的排列次序控制所述光源系统在每个调制时段内产生相应颜色的基色光，控制所述光调制器对相应颜色的基色光进行调制，这样当至少一种基色光的至少两个调制时段间隔排列时，需先进行一种基色光的一个调制时段的调制，再进行另一种基色光的一个调制时段的调制，与现有技术中将一种基色光的所有调制时段都调制完成后，再进行另一种基色光的调制时段的方式相比，大大提高了不同颜色的基色光的切换速度，从而大大降低了彩虹效应对投影图像质量的影响。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (19)

1.一种投影系统，其特征在于，包括：
光源系统，用于依序产生三种颜色的基色光；
光调制系统，所述光调制系统包括至少一个光调制器，所述光调制器用于对所述基色光进行调制；
控制系统，用于根据灰阶位数将每一帧源图像中每种基色光的时长划分为多个调制时段，将所述调制时段依次排列，其中至少一种基色光的至少两个调制时段间隔排列，并按照所述调制时段的排列次序控制所述光源系统在每个调制时段内产生相应颜色的基色光，控制所述光调制器对相应颜色的基色光进行调制。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，当所述三种颜色的基色光包括第一基色光、第二基色光和第三基色光时，所述至少一种基色光的至少两个调制时段间隔排列包括：
所述第一基色光的任意两个调制时段之间包括所述第二基色光的任一调制时段和/或所述第三基色光的任一调制时段，且所述第二基色光的任一调制时段和所述第三基色光的任一调制时段依次排列。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，当所述第一基色光、第二基色光和第三基色光均包括第1调制时段～第N调制时段时，所述第一基色光的任意两个调制时段之间包括第二基色光的任一调制时段和/或第三基色光的任一调制时段包括：
所述第一基色光的第1调制时段和第2调制时段之间包括依次排列的第二基色光的第1调制时段和第三基色光的第1调制时段，所述第一基色光的第2调制时段和第3调制时段之间包括依次排列的第二基色光的第2调制时段和第三基色光的第2调制时段，依次类推，所述第一基色光的第N-1调制时段和第N调制时段之间包括依次排列的第二基色光的第N-1调制时段和第三基色光的第N-1调制时段，其中，N为大于1的自然数。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述光源系统包括第一可调制光源、第二可调制光源和第三可调制光源；
所述第一可调制光源用于发射第一基色光；
所述第二可调制光源用于发射第二基色光；
所述第三可调制光源用于发射第三基色光。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制系统按照所述调制时段的排列次序控制相应的可调制光源开启且控制其他可调制光源关闭，来在每个调制时段内产生相应颜色的基色光。
6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述光源系统包括激发光源、光学切换装置、第一色轮、第二色轮和第三色轮；
所述激发光源用于发射激发光；
所述光学切换装置用于将所述激发光切换至所述第一色轮、第二色轮或第三色轮上，以产生第一基色光、第二基色光或第三基色光。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述控制系统按照所述调制时段的排列次序控制所述光学切换装置将所述激发光切换至相应的色轮上，来在每个调制时段内产生相应颜色的基色光。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述投影系统还包括第一滤光片、第二滤光片和第三滤光片；
所述第一滤光片设置在所述第一色轮的出光面，用于透射所述第一基色光过滤掉其他光；
所述第二滤光片设置在所述第二色轮的出光面，用于透射所述第二基色光过滤掉其他光；
所述第三滤光片设置在所述第三色轮的出光面，用于透射所述第三基色光过滤掉其他光。
9.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述光源系统包括激发光源、第一偏振转换器、第二偏振转换器、第一分光棱镜、第二分光棱镜、反射镜、第一色轮、第二色轮和第三色轮；
所述激发光源用于发射激发光，所述激发光为第一偏振光；
所述第一偏振转换器用于将所述第一偏振光转换为第二偏振光或者直接透射所述第一偏振光，所述第一偏振光和第二偏振光相互垂直；
所述第一分光棱镜用于透射所述第一偏振光，并将所述第二偏振光反射至所述第一色轮上，以产生第一基色光；
所述第二偏振转换器用于将所述第一偏振光转换为第二偏振光或者直接透射所述第一偏振光；
所述第二分光棱镜用于透射所述第一偏振光，并将所述第二偏振光反射至所述第二色轮上，以产生第二基色光；
所述反射镜用于将所述第一偏振光反射至所述第三色轮上，以产生第三基色光。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述控制系统按照所述调制时段的排列次序控制相应的偏振转换器进行转换或透射，来在每个调制时段内产生相应颜色的基色光。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述投影系统还包括第一检偏器、第二检偏器和第三检偏器；
所述第一检偏器位于所述第一分光棱镜和第一色轮之间，用于透射所述第二偏振光过滤掉其他光；
所述第二检偏器位于所述第二分光棱镜和第二色轮之间，用于透射所述第二偏振光过滤掉其他光；
所述第三检偏器位于所述反射镜和第三色轮之间，用于透射所述第一偏振光过滤掉其他光。
12.根据权利要求8或11所述的系统，其特征在于，所述投影系统还包括位于所述色轮和所述光调制器之间的合光系统，所述合光系统包括反射镜、第一二向色镜和第二二向色镜；
所述反射镜用于将所述第一基色光反射至所述第一二向色镜；
所述第一二向色镜用于透射所述第一基色光，并将所述第二基色光反射至所述第二二向色镜；
所述第二二向色镜用于透射所述第一基色光和第二基色光，并反射所述第三基色光，或者用于反射所述第一基色光和第二基色光，并透射所述第三基色光。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述第一色轮为具有红光荧光粉的色轮，所述第二色轮为具有绿光荧光粉的色轮，所述第三色轮为具有蓝光荧光粉的色轮或散射轮。
14.一种投影系统的控制方法，应用于权利要求1-13任一项所述的投影系统，其特征在于，包括：
根据灰阶位数将每一帧源图像中每种基色光的时长划分为多个调制时段；
将所述调制时段依次排列，其中，至少一种基色光的至少两个调制时段间隔排列；
按照所述调制时段的排列次序控制所述光源系统在每个调制时段内产生相应颜色的基色光，控制所述光调制器对相应颜色的基色光进行调制。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，当所述三种颜色的基色光包括第一基色光、第二基色光和第三基色光时，所述至少一种基色光的至少两个调制时段间隔排列包括：
所述第一基色光的任意两个调制时段之间包括所述第二基色光的任一调制时段和/或所述第三基色光的任一调制时段，且所述第二基色光的任一调制时段和所述第三基色光的任一调制时段依次排列。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，当所述第一基色光、第二基色光和第三基色光均包括第1调制时段～第N调制时段时，所述第一基色光的任意两个调制时段之间包括第二基色光的任一调制时段和/或第三基色光的任一调制时段包括：
所述第一基色光的第1调制时段和第2调制时段之间包括依次排列的第二基色光的第1调制时段和第三基色光的第1调制时段，所述第一基色光的第2调制时段和第3调制时段之间包括依次排列的第二基色光的第2调制时段和第三基色光的第2调制时段，依次类推，所述第一基色光的第N-1调制时段和第N调制时段之间包括依次排列的第二基色光的第N-1调制时段和第三基色光的第N-1调制时段，其中，N为大于1的自然数。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，当所述光源系统包括第一可调制光源、第二可调制光源和第三可调制光源时，所述按照所述调制时段的排列次序控制所述光源系统在每个调制时段内产生相应颜色的基色光为：
按照所述调制时段的排列次序控制相应的可调制光源开启、控制其他可调制光源关闭，来在每个调制时段内产生相应颜色的基色光。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，当所述光源系统包括激发光源、光学切换装置、第一色轮、第二色轮和第三色轮时，所述按照所述调制时段的排列次序控制所述光源系统在每个调制时段内产生相应颜色的基色光为：
按照所述调制时段的排列次序控制所述光学切换装置将所述激发光切换至相应的色轮上，来在每个调制时段内产生相应颜色的基色光。
19.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，当所述光源系统包括激发光源、第一偏振转换器、第二偏振转换器、第一分光棱镜、第二分光棱镜、反射镜、第一色轮、第二色轮和第三色轮时，所述按照所述调制时段的排列次序控制所述光源系统在每个调制时段内产生相应颜色的基色光为：
按照所述调制时段的排列次序控制相应的偏振转换器进行转换或透射，来在每个调制时段内产生相应颜色的基色光。
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